Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H⁺、NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取该溶液进行了以下实验：
（1）用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；
（2）取部分溶液，加入CCl₄及数滴氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色；
（3）另取部分溶液，加入稀NaOH 溶液使其变为碱性，溶液中无沉淀生成；
（4）取部分上述碱性溶液，加Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；
（5）将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
根据第（1）步实验，可确定溶液中一定不存在的离子是

 

；根据上述全部实验事实，确定该溶液中肯定含有的离子是

 

；针对还不能确定是否存在的阳离子，可以采取的检验方法是

 

．

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H⁺、NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液为强酸性；排除CO₃^2-的存在；
②另取部分溶液，加入CCl₄及数滴氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色，说明含有I^-；则不能含有Fe³⁺，因为I^-具有还原性，Fe³⁺具有氧化性；
③另取部分溶液，加入稀NaOH溶液使其变成碱性，溶液中无沉淀生成；证明一定不存在Mg²⁺；
④取部分上述碱性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；证明Ba²⁺存在，一定不含SO₄^2-；
⑤将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝，此气体为氨气，故一定存在NH 4+，据此分析解答即可．

解答： 解：①溶液呈强酸性，所以溶液中不存在与强酸反应的CO₃^2-离子；
②碘离子能和氯水反应生成碘单质，碘在四氯化碳中呈紫色，通过实验现象判断，溶液中含有I^-，由于碘离子与铁离子发生氧化还原反应，故不存在Fe³⁺；
③镁离子和氢氧化钠反应生成沉淀，通过实验现象判断，溶液中不存在与氢氧根离子反应生成沉淀的Mg²⁺；
④钡离子和碳酸钠反应生成白色沉淀，通过实验现象判断，溶液中有与Na₂CO₃溶液反应生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺离子，溶液中就没有SO₄^2-；
⑤铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气，这是铵根离子的特征反应；通过实验现象判断，溶液中有NH₄⁺，
通过以上现象不能判断溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；故通过焰色反应可以继续确定，若焰色反应为黄色，则含有钠离子，若焰色反应为紫色，则含有钾离子，故一定含有的离子为NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；一定不含有Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；故答案为：Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；焰色反应．

点评：考查的是常见离子的检验，要注意的是：焰色反应是元素的性质不是单质的性质，要观察钾元素的焰色反应时，必须透过蓝色钴玻璃，除去钠元素的干扰，才能观察到钾元素焰色反应的颜色．题目难度中等．